《水盐体系相图》(第一章) 作业及答案

1-1 计算下列物料的组成，分别用重量%、摩尔%、克/100克水、克/100克盐表示。 （1） 由20克Na 2SO 4、30克K 2SO 4和150H 2O 克组成的物料；

（2） 某溶液，含MgCl 2 434.8、NaCl 18.3、 KCl 46.1g/L ，比重为1.287。

其中：Na 2SO 4摩尔质量为142.0，K 2SO 4摩尔质量为174.3，H 2O 摩尔质量为18.02，MgCl 2摩尔质量为95.21，NaCl 摩尔质量为58.44，KCl 摩尔质量为74.55。

(1) 由20克Na 2SO 4、30克K 2SO 4和150克H 2O 组成的物料。

解：a.用重量%表示物料的组成：

b.用摩尔%表示物料组成：

物料总摩尔数：0.141+0.172+8.324=8.637（mol ）

c.用克/100克水表示物料组成：

d.用克/100克盐表示物料组成：

（2）某溶液，含MgCl 2 434.8 g/L 、NaCl 18.3 g/L 、 KCl 46.1g/L ，比重为1.287kg/L 。

解：由题意，1L 溶液中H 2O 的重量为：1287-434.8-18.3-46.1=787.8(g)

a.用重量%表示物料的组成： %00.75%100150

3020150

:%

00.15%100150

302030

:%00.10%100150302020:24242=⨯++=⨯++=⨯++O H SO K SO Na )(324.802.18150:)

(172.03

.17430

:)(141.00

.14220

:24242mol O H mol SO K mol SO Na ===%38.96%100637

.8324

.8:%99.1%100637

.8172.0:%

63.1%100637.8141

.0:24242=⨯=⨯=⨯O H SO K SO Na )100/(00.100100150150:)

100/(00.20100150

30

:)100/(33.13100150

20

:22242242O gH g O H O gH g SO K O gH g SO Na =⨯=⨯=⨯)100/(00.30010050

150

:)100/(00.601005030:)

100/(00.401005020

:24242gS g O H gS g SO K gS g SO Na =⨯=⨯=⨯%21.61%1001287

8

.787:

%58.3%10012871

.46:%

42.1%10012873

.18:%78.33%1001287

8

.434:22=⨯=⨯=⨯=⨯O H KCl NaCl MgCl

b.用摩尔%表示物料组成：

溶液总摩尔数：4.567+0.313+0.618+43.718=49.216（mol ）

c.用克/100克水表示物料组成：

d.用克/100克盐表示物料组成：

1-2根据数据绘制50℃时，溶液中有CaCl 2存在的KCl 的溶解度曲线。

50℃溶液中CaCl 2含量不同时KCl 的溶解度

)(718.4302

.188.787:)

(618.055.741.46:)

(313.044

.583

.18:)(567.421

.958

.434:22

mol O H mol KCl mol NaCl mol MgCl ====%

83.88%100216

.49718

.43:

%

26.1%100216.49618

.0:%64.0%100216.49313

.0:%28.9%100216.49567.4:22=⨯=⨯=⨯=⨯O H KCl NaCl MgCl )

100/(00.1001008

.7878

.787:

)

100/(85.51008.7871

.46:)

100/(32.21008.7873

.18:)

100/(19.551008.7878

.434:222222O gH g O H O gH g KCl O gH g NaCl O gH g MgCl =⨯=⨯==⨯=⨯)

100/(81.1571002

.4998

.787:

)

100/(23.91002.4991

.46:)

100/(67.31002.4993

.18:)

100/(10.871002.4998

.434:

22gS g O H gS g KCl gS g NaCl gS g MgCl =⨯=⨯=⨯=⨯

解：绘制的KCl 的溶解度曲线如下图：

1-3分析下列物料所属水盐体系的组分数。

（1） 海水，主要盐分为NaCl 、MgCl 2、MgSO 4、K 2SO 4、CaSO 4； （2） 某天然盐湖卤水，主要盐分为Na 2CO 3、Na 2SO 4、NaCl ；

（3） 某井盐苦卤，其主要成分为KCl 、NaCl 、MgCl 2、CaCl 2、H 3BO 3。

解：（1）的组分数为：C=4+2=6。 （2）的组分数为：C=1+3=4。 （3）的组分数为：C=5+2=7。

第二章 二元水盐体系相图

2-1 标绘下列体系的相图，注明各个区域意义，并用相律分析各区的相数和自由度。 （1）KCl-H 2O 体系（相平衡数据见表2-1）。

表2-1 KCl-H 2O 体系相平衡数据

含量（）溶解度（）

图1-1 KCl的溶解度曲线